环境监测

河北科技大学环境学院环境科学系王晓辉2006年3月Tel:8632209课程基本情况教材（按监测对象编排，每章自成体系）教学安排（课堂教学35h、实验15h、考试）课程基本内容主要参考书教学基本要求教材—高教出版社1绪论6环境污染生物监测2水和废水监测7噪声监测3空气和废气监测8环境中放射性污染监测4固体废物监测9环境监测质量保证5土壤质量监测10自动监测与简易监测技术《环境监测》主要参考书《现代环境监测技术》，吴邦灿编《环境监测技术》，张世森编《环境污染物分析与监测》,何燧源编《环境分析》，阎吉昌主编《环境监测新技术》，齐文启等编《仪器分析》类（光谱分析、色谱、电分析等）课程基本要求1.了解环境监测的分类、作用、原则及我国的环境标准体系。2.初步掌握各环境要素(水、气、土壤、固体废物、生物、噪声、放射性等)监测方案的制定及监测点的布设原则与方法。3.初步掌握各类环境样品采集、制备和预处理的理论、方法和技术。4.掌握各环境要素中主要污染因子的监测技术和方法。第一节环境监测的目的和分类第二节环境监测特点和原则第三节环境标准第一章绪论第四节:环境监测发展历程和方向环境监测是环境科学的一个重要分支学科。环境监测就是通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量（或污染程度）及其变化趋势。环境监测的过程一般为：现场调查→监测计划设计→优化布点→样品采集→运送保存→分析测试→数据处理→综合评价等。环境监测的对象：反映环境质量变化的各种自然因素；对人类活动与环境有影响的各种人为因素；对环境造成污染危害的各种成分。第一节：环境监测的目的和分类1.环境监测的发展（环境分析与环境监测）经历了三个阶段：被动、主动、连续自动环境分析（化学）：用分析化学的方法和技术去研究环境中污染物的种类和成分，并对它们进行定性定、量分析。环境监测：利用物理、化学和生物等手段，通过对影响环境质量因素代表值的测定，确定环境质量(污染程度)及其内在变化规律、趋势；是对环境的监视、测定和监控；是人类认知环境的手段；是环境信息的捕获、传递、解析等的综合过程。（不仅测定成分和含量而且进行形态、结构和分布规律监测）。2环境监测的一般工作过程现场调查—收集基础资料（环境概况，污染源、污染物）监测计划设计（监测因子、实施计划）优化布点（监测点位置、数量）样品采集（设备、方法）样品运送保存（方法、条件）分析测试（样品预处理，分析测试方法、条件）数据处理综合评价（监测报告）-----------------------全程质量控制-------------------------3.环境监测的目的、分类1.判定、评价环境质量2.追踪寻找污染源、污染物3.收集环境本底数据,积累资料4.为其他环境学科提供技术手段环境监测的目的（作用）：准确、及时、全面地反映环境质量现状和发展趋势，为环境的管理、控制、规划等提供科学依据。1.按监测目的分类监视性监测(例行监测)研究性监测(科研监测)特定目的监测(特例监测、应急监测)2.按监测对象分类水质（监测）、大气、土壤、固体废物、生物、噪声、放射性、光、热、卫生监测等环境监测的分类特定目的监测污染事故监测仲裁监测考核验证性监测咨询服务性监测4.环境监测在环境学科中的地位？环境监测是环境科学的重要分支学科，是其他环境分支学科的支持学科(基础),是环境科学的“眼睛”。环境监测的定位应体现在“千里眼、顺风耳、法医、哨兵、站岗”的作用，为管理决策服务、为改善环境质量服务、为依法裁决服务。第二节：环境监测的特点和原则1.环境污染的特征时间分布性空间分布性环境污染（界定）与污染物含量关系(本底值)污染因素的综合效应单独作用(SO2和CO)、加和作用(苯和甲苯)、相乘作用(NOX和CO)、拮抗作用(食物中12.5mg/kg的硒对30mg/kg的甲基汞)社会评价00.040.080.120.160.20.240.28281420h二氧化硫2.环境污染物的特点毒性扩散性(汽车尾气排放的铅扩散性大而汞则小)活性和持久性生物可分解性和生物积累性自然性00.050.10.150.20.25BC800AD175017751800182518501875190019251950不同年代北极冰中的铅含量17500.0218600.0519650.2119500.1200.050.10.150.2171517651815186519151965年代含量/(mg·kg-1)3.环境监测的特点综合性(手段,对象,数据)样品种类多,组分复杂,含量低,稳定性差,变异性大,工作量大连续性(时空性)追踪性(环节多,参与者多)4.环境监测的原则——优先监测什么是环境优先污染物和优先监测环境优先污染物:经过优先选择的污染物优先污染物的特点？潜在危险性大,环境中出现频率高、毒性较大、难以降解、在环境中有一定的残留水平、具有生物积累性、“三致”物质以及已有检测方法。优先监测:对优先污染物的监测;是解决复杂环境问题的一种工作策略和方法,是环境监测的原则。环境优先污染物黑名单美国是最早开展优先监测的国家，开始于70年代中期，规定了129种污染物；原苏联1975年有机物378种后又补充118种；无机物73种，又补30种。实施10年后又补充65种有机物，合计664种。中国14类68种化学物质，课本第8页，表1-1。表1.1中国环境优先污染物黑名单表中标有“△”符号者为推荐近期实施的名单，包括12个类别，48种有毒化学物质，其中有机物占38种。5.环境监测技术概述监测技术——采样技术、测试技术、数据处理技术测试技术:物理、化学技术—重量法、容量分析、仪器分析生物技术高新技术环境监测手段简介化学分析(酸碱,氧化还原,络合,沉淀滴定和重量法)仪器分析光谱分析（分子光谱，原子光谱；吸收光谱，发射光谱）电分析（电位分析，极谱分析，电解分析）色谱分析（气相色谱GC，液相色谱HPLC）质谱仪器联用技术(GC-AAS,GC-MS,HPLC-MS,ICP-MS)在线（传感器）监测系统遥感遥测第三节:环境标准标准与标准化环境标准环境标准的作用国家环境标准体系（标准的分类与分级）环境标准制订原则常用环境标准标准化：（ISO）的定义是：“为了所有有关方面的利益，特别是为了促进最佳的全面经济效果，并适当考虑产品使用条件与安全要求，在所有有关方面的协作下，进行有秩序的特定活动，制定并实施各项规则的过程。”标准“经公认的权威机构批准的一项特定标准化工作成果，它通常以一项文件并规定一整套必须满足的条件或基本单位来表示”。定义：环境标准是标准中一类，它是为了保护人群健康、防治环境污染、促使生态良性循环，同时又合理利用资源，促进经济发展，依据环境保护法和有关政策，对有关环境的各项工作（例如：有害成分含量及其排放源规定的限量阈值和技术规范）所做的规定。环境标准的作用环境保护手段、目标和依据是判定环境质量和工作优劣的准绳环保执法依据组织现代化生产的手段和条件环境标准的分类和分级分类：环境标准环境质量标准污染物排放标准环境基础标准环境方法标准环境标准物质标准环保仪器、设备标准分级：国家标准地方标准行业标准核心支持系统体系基础制定环境标准的原则（一）要有充分的科学依据（二）既要技术先进，又要经济合理（三）与有关标准、规范、制度协调配套（四）积极采用或等效采用国际标准常用环境标准名称环境质量标准环境空气质量标准（GB3095--1996）地面水环境质量标准（GB3838--2002）地下水质量标准（GB/T14843--93）海水水质标准（GB3097--1997）农田灌溉水质标准（GB5084--92）渔业水质标准（GB11607--89）城市区域环境噪声标准（GB3096--93）再生水回用景观水体的水质标准（CJ/T95—2000）中华人民共和国生活杂用水水质标准（CJ25.1—89）污染物排放标准大气污染物综合排放标准（GB16297--1996）锅炉大气污染物排放标准（GB13271--2001）污水综合排放标准（GB8978--1996）工业企业厂界噪声标准(GB12348—90)钢铁工业水污染物排放标准（GB13456--92）施工期场界噪声《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）农用污泥中污染物控制标准（GB4284—84）农用粉煤灰中污染物控制标准（GB8173—87）农药安全使用标准（GB4285—84）城镇垃圾农用控制标准（GB8172—87）有色金属工业固体废物控制标准（GB5085—85）建材工业废渣放射性限制标准（GB6763—86）固体废物控制标准未列入标准的物质最高允许浓度的估算（一）参考国外标准（二）从公式估算（三）直接做毒理试验再估算第四节:环境监测发展历程和方向一、发展历程污染监测阶段(被动监测)—环境分析目的监测阶段(主动监测)—环境监测污染防治监测阶段—自动监测我国环境监测,从1973年全国第一次环境保护工作会议起至今已30余年,她随着我国环保事业的发展而逐渐成长起来。监测事业的发展历程70年代中后期,建立各级各类监测站全国环保系统现已形成国家、省(自治区、直辖市)、地(市)、县(区)四级隶属于相应政府主管的监测站，环境资源部门、工业部门(农、林、海洋、水利、民政、铁道、军队、电力、冶金、石油、建材等18个部门)也分别建立了自己的监测网络体系。80年代中期，监测站获得进一步的调整巩固,普遍开展了环境例行监测国家和地方政府共同投资建设，环保系统购置各种监测仪器近百亿元。有可见--紫外分光光度计、原子吸收、离子色谱、气相色谱、液相色谱、色谱--质谱仪及各种专用监测仪器和监测车、计算机等。90年代中期至今,国家和地方政府都增大了对环境监测的投入,初步形成了具有我国特色的环境监测管理体系和技术体系。通过监测点位优化,建立了包括200多个监测站参加的地面水、城市空气、酸雨、噪声、生态和放射性的国家环境质量监测网。近几年陆续建立了长江暨三峡生态环境监测网、淮河流域环境监测网、太湖流域环境监测网和近岸海域环境监测网。中国作为一个环境大国参加了全球环境监测网(ＧＥＭＳ)的活动,其中水网由黄河(济南段)、长江(武汉段)、珠江(高要段)和太湖(无锡)组成,空气网由北京、沈阳、西安、上海、广州5市组成。环境资源部门和工业部门也建立起各自的监测网络。初步形成各类环境监测网络研究制订了环境监测分析方法、污染源监测分析方法。出版了《水和废水监测分析方法》(第四版)、《空气和废气监测分析方法》(第四版)、《固体废物有害特性鉴别试验与监测分析方法》(试行)、《大气污染生物监测方法》、《土壤元素的近代分析方法》。编制了水质、大气、水生物、噪声、放射性监测技术规范和由国家海洋局编写的海洋监测技术规范等。形成了具有我国特点的环保法律、法规、标准体系，多数污染因子已有控制标准及其监测方法标准。重点城市空气质量日报和预报已形成制度。基本建立了全国环境监测技术体系监测科研取得了丰硕成果在环境监测中,进行了一系列重大环境问题的调查研究,如全国粮食农药残留的调查、全国酸雨污染现状及变化趋势的调查、全国工业污染源的调查、全国天然放射性水平的调查、全国土壤环境背景值调查、部分江河地面水环境背景值的调查、全国乡镇企业污染的调查等。此外还开展了环境容量、排污许可证、各环境要素污染物排放总量控制监测技术和监测技术路线的研究。低浓度多组分分析实时在线监测技术污染物状态形态分析环境中间物分析污染物环境行为分析二、发展方向与工作热点三、“十五”期间环境监测重大项目污染物总量控制监测技术系统化与实用化研究(1)废水、废气在线连续自动监测技术研究。(2)污染物总量控制监测有关技术及其规定的研究。针对废水、废气总量控制监测布点、采样、样品保存、监测分析技术、质量保证和质量控制、数据传输、数据综合分析和评价等有关环节中的难点问题(尤其是流量测定中有关